第四章铝及其合金的气焊

第一节铝及其合金气焊的接头形式

一、概述

铝及其合金气焊通常采用氧-乙炔气焊，也可用氧-氢气焊、氧-液化气焊、氧-丙烷气焊等。在实际气焊工艺中，将火焰调成微碳化焰。这种方法的热效率低，焊接热输人不集中，焊接铝及铝合金时需采用熔剂，焊后又需清除残渣，接头质量及性能也不高。因为气焊设备简单，无需电源，操作方便灵活，常用于焊接对质量要求不高的铝及其合金构件，如厚度较薄(0.5~10mm)的薄板及小零件，以及补焊铝及铝合金构件和铝铸件，在修理行业中用的多一些。

二、气焊的接头形式

气焊铝及铝合金时的接头形式主要取决于焊件的结构形式、焊件厚度、强度要求和施工条件等，不宜采用搭接接头和T形接头，这种接头难以清理流人缝隙中的残留熔剂和焊渣，应尽可能采用对接接头。悬空焊接铝时，稍不注意，接头处就会整个塌落下来。因为铝在~℃时强度很低，甚至无法承受自身的重量。为保证焊件焊接时既焊透又不塌陷和烧穿，可以采用带槽的垫板，垫板一般用不锈钢或纯铜等制成，带垫板焊接可获得良好的反面成形，提高焊接生产率。

三、常用铝及其合金气焊焊缝坡口形式及尺寸，见图4-1

第二节气焊熔剂的选用

气焊铝时，如果不使用熔剂，用火焰将铝件熔化后，却不能直接见到铝溶液，因为在熔融铝的表面浮动着一层黑色的皱皮隔层。将铝填充焊丝熔化滴在上面，就像荷叶上的水珠一样，无法与基体金属液体相熔合。这层皱皮就是Al2O3,氧化膜(熔点℃)，气焊火焰很难将它熔化。这层氧化膜还起隔热作用，不把这层氧化膜清除掉，就无法实现焊接。

铝及铝合金气焊时，为了使焊接过程顺利进行，保证焊缝质量，气焊时需要加熔剂来去除铝表面的氧化膜及其他杂质。

气焊熔剂(又称气剂)是气焊时的助熔剂，主要作用是去除气焊过程中生成在铝表面的氧化膜，改善母材的润湿性能，促使获得致密的焊缝组织等。气焊铝及其合金等必须采用熔剂，一般是在焊前把熔剂直接撒在被焊工件坡口上，或者沾在焊丝上加人到熔池内。

铝及其合金熔剂是K、Na、Ca、Li等元素的氯化盐及氟化盐，是粉碎后过筛并按一定比例配制的粉状化合物。例如铝冰晶石(Na3AIF6)在℃时可以熔解氧化铝，又如氯化钾(KCI)等可使难熔的氧化铝转变为易熔的氯化铝(AICl3熔点为°C)。这种熔剂的熔点低，流动性好，还能改善熔化金属的流动性，使焊缝成形良好。

铝及铝合金气焊熔剂有含Li熔剂和无Li熔剂两类。含Li熔剂的氯化锂能改善熔渣的物理性能、降低熔渣的熔点和黏度，能较好地去除氧化膜，适用于薄板和全位置焊接。但氯化锂价格贵，而且吸湿性强。不含Li的熔剂熔点高、黏度大、流动性差，易产生焊缝夹渣，适用于厚大件的焊接。对于搭接接头、不熔透角焊缝和难以完全清理掉残留熔渣的焊缝，以及含镁较高的铝镁合金选用熔剂时，不宜采用含钠组成物的熔剂。

二、常用铝用气焊熔剂的化学成分、用途及焊接注意事项见图4-2。

将粉状熔剂和蒸馏水调成糊状(每g熔剂约加人50mL蒸馏水)涂于焊件坡口和焊丝表面，涂层厚0.5~1.0mm。或用灼热的焊丝直接蘸熔剂干粉使用，这样可减少熔池中水分的来源，减少气孔。调制好的熔剂应在12h内用完。

铝及铝合金气焊熔剂容易吸潮，所以应该对其瓶装密封，以防受潮失效。焊接时，应先用洁净水或蒸馏水将熔剂调成糊状，然后把它涂在接头上，或者浸涂在焊丝上。调好的糊状熔剂最好随调随用，不要久放，以免变质。

三、CJ的组成配方，见图4-3

第三节气焊工艺参数的选择

一、焊嘴的选择

根据焊件厚度、坡口形式、焊接位置、焊工技术水平确定焊嘴的大小，气焊时焊件厚度、焊炬型号、焊嘴号码、焊嘴孔径、焊丝直径及乙炔消耗量等数据。

气焊时焊件厚度、焊炬型号、焊嘴号码、焊嘴孔径、焊丝直径及乙炔消耗量见图4-4

二、注意事项

铝及铝合金有强烈的氧化性和吸气性。气焊时，为使铝不被氧化，应采用中性焰或微弱碳化焰(乙炔稍微过剩的碳化焰)，使铝熔池置于还原性气氛的保护下而不被氧化。严禁采用氧化焰，因为用氧化性较强的氧化焰会使铝强烈氧化，阻碍焊接过程进行；而乙炔过多，游离的氢可能溶人熔池，会促使焊缝产生气孔，使焊缝疏松。